Gestion des dbo

A partir de la séletion d'une lasse d'une ontologie, nous pouvons aéder à sapopulation

(si elle existe)via l'onglet omposants.La gure4.34présentelapopulationde lalasseVis

hexagonale à rondelleélastique.

Cette population est onstituée d'un ensemble d'instanes représenté sous une forme

tabu-laire.Chaqueolonnedelatableorrespondàunepropriétépriseparmilespropriétésdisponibles

(appliables) delalasseséletionnéedel'ontologie.Chaqueolonnepossèdeunentête dérivant

lapropriété. ontoweborelapossibilitédepasserduniveaudonnéeauniveauonnaissane

(a-èsàlasémantiquedesdonnéesdéniparl'ontologie)par desentêtes deolonnesativesqui

sontdeslienshypertextespermettantd'aéderàlapartiedesriptivedelapropriétéreprésentée

par les symboles apparaissant danslesellules d'uneolonne delatable.

Notons que les instanes sont ahées par pages et que desboutons de navigation situésà

droite immédiatementaprèsletableaupermettent deparourirlespages.L'utilisateurpeuttrier

les données(ordreroissant/déroissant)suivant haqueolonneethaqueinstaneest

manipu-lable aumoyen d'unensemble de fontion aessibles sous laforme de boutons immédiatement

après letableau de valeurs. Lesationsdisponiblessont :

Editer : permet d'aher dans une fenêtre indépendante les valeurs des propriétés pour

une instanedonnéeen letureseule;

Dupliquer:permetd'ajouterune nouvelle instane à partir d'uneinstane existantedont

Fig. 4.34 Visualisationde l'extension d'unelasseave l'interfae ontoweb

elle estprohe(en terme devaleursdespropriétés) par modiationde ette dernière;

Ajouter:permetlaréationd'unenouvelleinstaneparsaisiedesvaleursdesespropriétés;

Supprimer:permetde supprimerl'instane séletionnée;

Tout supprimer :permet desupprimer toutes les instanes delalasse ourante.

Enn, notons que des odes de ouleurs ont été utilisés an de disriminer les types de

propriétés.CesodesdeouleurssontexpliitésdansunefenêtreaessiblevialelienLégende.

La gure 4.35 présente la fenêtre de visualisation d'uns instane partiulière. Cette fenêtre

les fontionsde miseà jour desvaleursdespropriétés de l'instane ouenore de suppressionde

l'instane.

Fig.4.35 Visualisation d'uneinstanepartiulière d'unelasse ave l'interfae ontoweb

6 Synthèse sur l'implémentation d'ontodb2

Lagure 4.36synthétisel'ensemble desdéveloppementseetués pourdévelopperle

proto-typeontodb2pourlagestionsdesontologiesetdesdboassoiéesetsesdiérentesapi.Alabase

deesapi,nousavonsl'apiOntoLibonstituéedespojomanipulésparHibernatepourlapartie

ontologie, l'api opengisLib d'extensiondes types de donnéesspatiaux,et lapartie méta-shéma

etl'apiExtension pourlamanipulationde lapartiedonnées. Cesapisont utiliséesàejourpar

l'interfae ontoweb etpar la nouvelle version de l'interpréteur de requête ontologique ontoql

en ours de développement sur ontodb2. La gure 4.36 réapitule l'ensemble des modules qui

ont été développés. Dans ette gure, les modules non réalisés et/ou non enore ahevées sont

grisés.

format P21 Ontologie au format rdf/xml

Fig. 4.36 Réapitulatifdesmodules du prototype de bdboontodb2

Conlusion

Nous avons présenté, dans e hapitre, l'implémentation du prototype de bdbo ontodb2.

Ce prototype avait pour objetif de montrer lafaisabilité de développerdes systèmes de bdbo

restant exible et eae au niveau de l'ontologie manipulée. Ce prototype met en ÷uvre des

solutions dénies lors de laphasede spéiation réalisée auhapitre préédent.

Unedesaratéristiquesprinipaled'ontodb2estd'êtrefondéesurunformalismed'ontologie

exible.Pour assureret objetif,lasolution quenousavonshoisia étéd'utiliser desrèglesde

transformationsystématiquesassoiéesàdestehniquesd'idm,oùlesdéveloppementssont

réali-séesauniveau méta-shémapouronevoirdesmodulesindépendantsduformalismed'ontologie

quis'adaptent auxévolutionsde edernier. Nousavonsainsipu mettreen÷uvre ettesolution

pour la générationde lastruture destablesde la partie méta-shéma etde lapartie ontologie,

ladénition d'une api java de gestion de esdeux partieset, l'alimentation de lapartie

méta-shéma par leméta-shéma lui-même et leformalisme d'ontologie et enn,l'alimentation de la

partie ontologies par desontologies existantes.

Laseonde aratéristique d'ontodb2 estla gestiondes dbo par des vues et, la

représenta-tion danslapartie donnéeuniquement desdbo anoniques. Trois diultésprinipales ont été

renontrées lorsde miseen ÷uvrede lapartie données :(1)lagestiondes opérations lassiques

de manipulationdesdonnéessurles vues,(2)latransformation dedbo non anoniquesen dbo

anoniques,et,(3)laportabilitédelapartiedonnées. Conernantlapremière diulté,lesgbd

postgresql ne prenant pasautomatiquement en harges les opérations surles vues, nousavons

dénidesrèglesdegestionesopérations.Conernant laseonde diulté,nousimportons

uni-quementles dboanoniquesetlesdbo nonanoniquesdeslassesowllite,dontladesription

estomplète etdont lalassede baserespeteleadred'hypothèsesque nousavonsdénipour

ontodb2. Enn onernant la troisième diulté, destravaux en ours au laboratoire étudient

l'utilisation d'Hibernate pour mettre à jour dynamiquement à la fois les hiers de mapping

et les pojo d'aès et ei, sans avoir besoin d'arrêter l'appliation. Notons que ette solution

permettrait également d'étendredynamiquement leformalisme d'ontologie.

Nous avons également développé une interfae graphique de type Web qui ore une

ergo-nomie masquant toutelaomplexité non seulement du formalismed'ontologie sous-jaent, mais

aussidesonimplémentationdanslesystèmedegestiondebasesdedonnéesible.Cetteinterfae

permet à un utilisateur de gérer les ontologies etdes dbo. Cette interfae demande toutefois à

être omplétée. Il n'est par exemple pas possible à partir de ette interfae de dénir

l'expres-siond'unelassenon anonique.Demême,ette interfae pourraitêtreétenduepour permettre,

par exemple, lorsqu'unun nouvel attribut est ajouté à une entité du formalisme d'ontologie la

visualisation de e dernier. Parmi les développements ultérieurs, il serait intéressant de générer

automatiquement les formulaires del'interfae utilisateur àpartir despojosutilisés par

Hiber-nate sur la partie ontologie. De nombreux développements peuvent enore être eetués pour

failiter la personnalisation du formalisme d'ontologie. Ce qui onvient néanmoins de noter est

quel'approhed'idmutiliséepermet,pourbeauoupdedéveloppements,deleseetuerdefaçon

générique e quene permettent,à notreonnaissane, auunedesbdbo existantes.

Nousallonsdanslehapitresuivantétudierlavalidationopérationnelleduprototypeontodb2.

Validation

Appliation : Raisonnements

numériques sur les ensembles

partiellement ordonnés

Sommaire

1 Raisonnements Numériquessur des EnsemblesPartiellementOrdonnés159

1.1 ExempleMotivant. . . 159

1.2 Représentationdedonnéesgéographiques. . . 162

1.2.1 Représentationdestypesspatiaux . . . 163

1.2.2 Représentationdesdonnéesd'indexation . . . 163

1.3 Traitementeaedesrequêtes . . . 163

2 FormalisationProposée . . . 163

2.1 RaisonnementsurlesFermeturesTransitivesPropagées. . . 164

2.2 Tehniquesd'ÉtiquetageTopologiqueset Géométriques. . . 164

2.2.1 Tehniques d'étiquetagestopologiques . . . 164

2.2.2 Tehniqued'étiquetagegéométrique . . . 166

3 Coneption et Implémentation . . . 167

3.1 Extensiondelapartieformalismed'ontologiesdesbdbo . . . 167

3.2 ReprésentationdesInstanes . . . 170

3.3 TraitementdesRequêtes . . . 170

4 Appliation à l'ontologiedu og dans la bdboontodb2 . . . . 170

4.1 Ontologie. . . 171

4.2 Données . . . 173

4.3 Traitementdesrequêtes . . . 173

Introdution

Nous avons souligné au hapitre 2, l'existene de besoins spéiques pour de nombreuses

d'appliations quinéessitaientuneexibilitédemodélisationàlafoisduformalismed'ontologie

etdu systèmede typesaessibles dansles bdbo. Nous avonsdéjà présentéomme appliation

leasdesdonnées géographiques (f.setion 2.2.3 duhapitre 3).

Nous présentons ii la apaité d'ontodb2 à répondre à ette exigene en traitant de

fa-çon omplète le as de l'utilisation des données géographiques pour indexer des douments.

L'approhe que nous illustrons onsiste à utiliser les apaités des bases de données à traiter

eaementlesrequêtesnumériquesetalphanumériquesand'indexer desopérationsde

raison-nements qui sinon demanderaient un raisonnement dédutif lors de l'exéution d'une requête.

Ainsi, notreapprohe onsiste à:

exploiterlareprésentationontologiquedisponibledansunebdbopouronnaîtreles

ara-téristiquesdespropriétés de type objet(transitive,symétrique, ordre,

. . .

^);

enrihir les instanes ave de nouvelles valeurs de propriétés jouant le rle d'index pour

remplaerleraisonnement dédutifparletraitement derequêtes numériques(ou

alphanu-mériques).

Par exemple, lorsqu'une propriété de type objet

π

^{est dérite en utilisant les} aratéristiques d'owl2 asymmetri et transitive, dénissant ainsi un ordre (

≺

^{) strit qui, en plus est}

arbo-resent ('est àdire que legraphe de larelation estune forêt), alors et ordrearboresent peut

être représentépar unintervalle numérique [3℄.

Ainsi,(1)lorsqu'uneinstaneprésentantunevaleurpourlapropriété

π

^{estinséréedanslabase}

de données, deux valeurs de propriétés additionnelles (bound1, bound2) sont automatiquement

alulées parlesystème.Cesvaleursdepropriétésreètentl'ordrearboresent,'est-à-direque:

x

≺

^y

⇔

^{bound1(y) <bound1(x) <bound2(x) <bound2(y).}

Ensuite, (2)lorsquedesinstanes d'annotation pluspetitesqu'une instanedonnéesont

reher-hées, l'interpréteurde requêtes aèdeàl'ontologieetrééritlarequête réursiveutilisant

π

^en

une requêtenumérique utilisant bound1 etbound2. Cetype d'indexn'est pasnouveau.En eet,

plusieursapprohes[3,14℄,onnuessouslenomd'étiquetage (labeling),ontproposédealulerla

fermeture transitive de relations enles indexant pardeslabelsnumériques oualphanumériques.

Cependant,esapprohessontsouventodéesendurdanslesystèmedegestiondedonnéespour

desrelations prédénies tellesque lasubsumption delasses.

Nousproposonsdansehapitre,desextensionsauxformalismesd'ontologiesquipermettent

(1)d'identierlessituationsoùetyped'approhepeutêtresuiviet(2)del'implémenter

dynami-quement lorsqu'uneontologie esthargée. La formalisationproposée intègre diversestehniques

d'étiquetage permettant de raisonner surles diérents types de relations réursives d'inlusion.

Cei reouvre le raisonnement sur les requêtes taxonomiques, très utilisé dans l'annotation de

ressoures. De plus, nous montrons que ette formalisation peut également être utilisée

ea-ement pour les strutures de dag (graphe orienté aylique) employées dans les appliations

spatialesettemporelles.

L'organisation de e hapitre est lasuivante. Dans lasetion 1, nousdérivonsles objetifs

à atteindre au travers d'unexemple qui illustre le besoin de représentation desobjets spatiaux

et, présentons les requêtes types auxquelles doivent répondre le système. Nousproposons dans

la setion 2, une formalisation du problème à résoudre. La setion 3 présente en détail notre

proposition pour étendre les systèmes de bdbo an de les doter d'une solution eae de

re-présentation et de traitement des objets spatiaux. Notre proposition utilise les tehniques de

labelling topologiques et géométriques pour permettre la gestion des requêtes portant sur des

données spatiales sans avoir à faire appels aux fontions spéiques disponibles par les

exten-sions spatiales des sgbd. La setion 4 présente la mise en ÷uvre de notre solution réalisée sur

ontodb2. Nousterminons par une onlusion.

1 Raisonnements Numériques sur des Ensembles Partiellement

Ordonnés

1.1 Exemple Motivant

Le but du projet e-WokHub 34

est de gérer la mémoire de plusieurs projets d'ingénierie sur

laaptureetlestokagede

CO ₂

.Enpartiulier, unobjetifimportant estd'améliorerlaqualité desreherhesdedoumentssuresujet.L'approhesuivieonsisteàutiliserdesannotationsde

doumentsdénies, autantquepossible,demanièreautomatique. Lesystèmee-WokHub viseà

permettre derépondreàdesquestionspratiquessurles sitesdestokagedu

CO ₂

,enretournant par exemple, une liste de douments pertinents (annotés par ertains onepts et fournissant

des informations sur tout ou partie d'une zonegéographique donnée) pour failiter la tâhe de

séletion d'unsite.

Dans le adre du projet e-Wok Hub, nous nous sommes en partiulier intéressés à l'aspet

géographique desannotations.

Une ontologie existante appelée og 35

, qui dérit les zones géographiques françaises est

utiliséepour annoterlesdouments.Dansette ontologie, leszonesdéritesorrespondent

au déoupage administratif de la Frane. Ces zones géographiques administratives ont la

struture d'uneforêt.

Unautreontologie, og+,étendleogenintégranten plusdeszonesgéographiquesnon

administratives. Les instanes de zones géographiques de ette ontologie dérivent ette

fois-i nonplus une forêt,mais undag.

Leservied'annotationsémantiqueduprojetutilisel'ontologieog 36

dériteen owl,pour

identier, dansun doument fournien entrée, lestermes référençant desonepts de l'ontologie

og. Ces termes sont utilisés pour produire en sortie, desannotations au format rdf/xml. La

gure5.1 37

,illustreleproessusd'annotationautomatiquedesdouments.Apartir de

l'ontolo-gieog,etdel'extraitdedoumentfournitenentrée,letermeIle-de-Frane estidentiédansun

segment dudoument.L'annotation produiteen sortieduservied'annotation déritlefaitque

la segment d'uri wl ://myDoument#1inriaGeo_1 du doument en entrée est géoloalisé

par lazone géographique d'urigeo :reg_11 qui orrespondà larégion Ile-de-Frane dans

l'ontologieog.Lesannotationsainsiproduitesvont êtrestokéesdanslabdboontodb2.Elles

pourrontdonêtre,parlasuite,exploitéespourrépondreauxdiérentesinterrogationsdes

utili-sateurs. Une entaine d'interrogations typesont étéidentiées pour l'ensembledu projete-Wok

Hub.Parmi elles,ellesrelativesauxaspetsgéographiquesdoivent permettre,parexemple,de:

retrouver lesinformations deloalisationgéographiquesglobales de haque doument;

34

http://www-sop.inria.fr/aaia/proje t/ewo k/

35

CodeOielGéographique,http://rdf.insee.fr/geo/

36

http://rdf.insee.fr/geo/

37

soure:http://www-sop.inria.fr/aaia/ proje t/ewok/

Service d’annotation sémantique

Processus linguistique Term extractor

CORESE

generation annotation Text

Ontologie OWL : COG

Pattern (SPARQL)

<rdf:RDF xmlns:geo="http://rdf.inria.fr/geo/"

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:wl="http://model.core.weblab.eads.com#">

<wl:Segment rdf:about="wl://myWS/myDocument#1_inriaForGeo_1">

<geo:estGeolocalisePar rdf:resource=" geo:REG_11"/>

</wl:Segment>

</rdf:RDF>

“3D stratigraphic geometries of the intracratonic MesoCenozoic Ile-de-France were obtained by sequence stratigraphic correlations…”

Fig. 5.1Illustration duproessus d'annotatione-Wok Hub.

reherherles douments quiparlent dela zonegéographique Ile-de-Frane.

Enréponseà esdiérentesinterrogations, lesystèmedoitfournir unelistede douments

perti-nentsqui vont guider laséletion d'unsite de stokage.

Le système e-Wok Hub propose deux alternatives d'interrogation omme illustré dans la

-gure5.2:

1. une interrogation indirete àpartir dunomde lazone géographique entrée dansune zone

de texte.Ce typed'interrogation esten partiulier utilisé lorsquel'interrogation porte sur

une zoneadministrative de l'ontologieog;

2. uneinterrogation direte, àpartirduhoix surunearted'unretangledélimitant lazone

dereherhe.Cet typed'interrogation estutiliséavel'ontologieog+ quiomporteaussi

les zonesnon administratives de.

Les zones géographiques administratives du og sont organisées dansune struture d'arbre en

utilisant une relation transitive nommée seSubdiviseEn. Cette relation a le sens suivant : (x

seSubdiviseEn y)

⇔

^(y

⊂

^{x).Ainsi, elledénit un ordrepartiel surleszones} géographiques. De plus, dans l'ontologie og et ordre est arboresent, haque zone n'étant une subdivision que

d'unezonede niveau supérieur.

La gure5.3 présente un extrait de l'arbre des zones géographiques du og. Chaque n÷ud

représenteune zonegéographique ethaque arreprésentelarelation seSubdiviseEn. Dansette

gure,laraine del'arbre estlepays Frane quiest subdiviséen deuxrégions:Ile-de-Frane et

PoitouCharentes.Cettedernièrerégion estelle-mêmesubdiviséeendeuxdépartements:Vienne

et Deux-Sèvres.

Lesdoumentssont automatiquement annotés en utilisant leogetleog+.

Le prédiat d'annotation est nommé estGeoloalisePar. L'annotation (do ontient seg)(seg

estGeoloalisePar zone) (où do représente un doument, seg un segment du doument et zone

unezonegéographique administrativeduog),signiequeledoumentdo ontientunsegment

ayant des informations à propos d'une partie ou de l'ensemble de la zone géographique zone.

1’ Selection sur un carte de

SELECT distinct ?doc WHERE {

?doc rdf:type geo:Document . ?doc geo:contient ?res .

?res rdf:type geo:Segment .

?res geo:estGeolocalisePar <geo:REG_11> ) } PREFIX geo =<http://rdf.insee.fr/geo/>

SELECT distinct ?doc WHERE {

?doc rdf:type geo:Document . ?doc geo:contient ?res .

?res rdf:type geo:Segment . ?res geo:estGeolocalisePar ?x .

?x frontieres _in <

^!"

Fig. 5.2Illustration duproessusd'interrogation e-WokHub.

(

Fig. 5.3 L'ontologiedu og:exemple de relationd'inlusion entre individus

Nousnotonsqueeprédiataunomportementpartiulierpar rapportàl'ordre seSubdiviseEn.

Si un segment d'un doument ontient des informations à propos de Paris, il ontient des

in-formations à propos d'une partie de l' Ile-de-Frane. Ainsi par exemple, (do ontient seg)(seg

estGeoloalisePar Paris)

= ⇒

^{(do ontient seg)(seg} estGeoloalisePar Ile-de-Frane).

Notons que tous les prédiats dont le o-domaine est une zone géographique n'ont pas

for-ément e omportement. Par exemple, la personne qui dirige la région Ile-de-frane ne dirige

pas néessairement ledépartement de Paris, ni l'inverse.Ce omportement a une inidene sur

les requêtes.Eneet,siquelqu'un reherhe touslesdoumentsqui ont unrapportave lazone

géographique zone, le système doit raisonner sur la relation d'inlusion et retourner tous les

douments annotéspar les zones géographiquesinluses danszone.

Le modèleutiliséedanse projet,est illustréepar lagure5.4 . Il omporte troislasses :

1. La lassezone_geographique. Une zonegéographique estaratérisée parun nom,unode,

untype (parexemple,pays,département ou ommune) etuneuri. Unezonegéographique

estSubdiviseEn

Zone_geographique code : string nom : string uri:string type : string Segment

uri : string estGgeolocalisePar

Document uri : string titre : string

contient

Fig. 5.4 Indexationgéographique de doument.

administrativepeutsesubdiviser(seSubdiviseEn) enplusieursautreszonesgéographiques.

Lapropriété seSubdiviseEn, detypeobjet,dénit surette lasseunordrearboresent sur

l'ensemblede sesinstanes.

2. La lasse doument. Un doument est aratérisé par une uri et un titre et, ontient des

segments.

3. La lasse segment représente une portion d'un Doument. Un segment, identié par une

uri,peutréférener(estGeoloalisePar) zéroouplusieurs instanes delalasse

zone_geo-graphique.La propriétéestGeoloalisePar, detypeobjet, liant lalassesegment à lalasse

zone_geographique estpropagée par l'ordre seSubdiviseEn.

Dans le og+, les zones géographiques sont en plus aratérisées par leur frontières. Le

oneptBassinparisien parexemple,estunezonenonadministrativequipeutêtredériteparun

polygonereprésentantsafrontière.Lesfrontièressontreprésentéespardesobjetsgéométriques 38

quidénissent unordreimpliitesurlesinstanesdelalassezone_geographique dansleog+.

Ainsi, de même que pour les zones géographiques administratives, une reherhe des

dou-mentsayantdessegmentsgéoloalisésparlazonenonadministrativedefrontièreorrespondante

au Bassin Parisien du og+, doit retourner non seulement de tels douments, mais aussi les

doumentsayant dessegmentsgéoloalisés par larégion Ile-de-Frane, ledépartement duLoiret

ou touteautre zonedont lafrontièreest inlusedansellede lazoneBasin Parisien.

Lesystèmedebdboontodb2,supportpourlagestiondesdonnéesduogetduog+doit

donorirtouslesméanismespourpermettreàlafoisdereprésenterlesdonnéesgéographiques,

maisausside répondreeaement auxinterrogationsqui peuventêtre faitessuresdernières.

1.2 Représentation de données géographiques

An de permettre la représentation et la manipulation eae des données géographiques,

ontodb2 doitpermettre àlafois :

lareprésentation desdonnées de domainesde valeursdes types spatiaux;

lareprésentation desdonnées d'indexationpour failiterleur interrogation.

lareprésentation desdonnées d'indexationpour failiterleur interrogation.

Dans le document OntoDB2 : un système flexible et efficient de base de données à base ontologique pour le web sémantique et les données techniques (Page 168-0)